基于GIS和AHP的核酸检测亭选址分析

参赛院校：北京林业大学

指导老师：曹云锋

队员姓名：李彦漫、王哲、严斐然

自疫情爆发以来，我国始终坚持以保护人民的生命安全健康为基础，坚持“外防输入，内防反弹”的总体防控策略。对此，北京市积极响应号召，在城市内建立了全面的核酸检测体系，其中包括将医院作为固定的规模较大的核酸检测点，以及分散在城市各处的小型核酸检测站点，以方便能够快速地满足我国疾控体系和群众们对完成核酸检测的需求。

另一方面，由于疫情多发性、复杂性等原因，目前城市内的医疗人力资源较为紧张。因此，如何根据该城区具体的情况去尽可能合理地调用分配当前有限的医疗资源去建立一定数量的核酸检测站点，以实现覆盖更多的民众，这是一个重要的研究问题。

因此，本作品以国家适应常态化疫情为研究背景，以海淀区为研究对象对影响核酸检测亭的分布因素进行分析，建立了LSN模型和适宜区域评价选取模型。通过使用AHP层次分析法进行定性分析，来确定LSN模型各个子准则层的权重；通过使用GIS空间分析中的核密度分析、叠加分析、缓冲区分析等数据分析工具；重分类、栅格计算器等数据处理工具，对点要素、线要素、栅格要素进行分析处理，对适宜建造核酸检测亭的区域进行评价选取，并在此基础上分析现有核酸检测站点分布情况，并对其分布进行规划，以期科学准确地为日后海淀区的核酸检测站点选址工作提供参考。

方法设计

1. 基础数据

本作品分析涉及的数据在总体上概况为两大类：即矢量数据和栅格数据。矢量数据包括公司分布、居民点分布、学校分布、医院分布、公园分布等POI数据；海淀区路网数据；常态化疫情现状POI数据；核酸检测点POI数据；海淀区行政区划数据。栅格数据包括土地利用现状、海淀区人口分布热力图。主要通过中国科学院资源与环境科学数据中心下载以及使用爬虫技术从高德地图、百度地图等途经获取。通过在SuperMap iDesktop中进行数据预处理，以相应的点、线、面数据进行存储。其中，海淀区行政区划用面状多边形进行表示和存储，路网数据采用矢量线的方式进行表示和存储，医院分布等POI数据用点模型来表示和存储。

研究区域概况

2. 基于GIS和AHP的核酸检测点选址方法

本研究以海淀区为研究对象，对影响核酸检测亭的分布因素进行分析，我们建立了LSN模型，通过选取区位因素（Location）、社会因素（Society）以及自然因素（Nature）来进行研究。在建立层次模型后，通过使用AHP层次分析法进行定性分析，来确定LSN模型各个子准则层的权重。

核酸检测亭选址的影响因素有很多。通过对相关选址文献的阅读以及现有选址问题的分析，结合实际，将影响核酸检测亭选址的因素进行归纳，总结为以下三大类：区位因素、社会因素和自然因素。

确定权重后，我们通过分析影响核酸检测亭选址的有利因素和不利因素。将有利因素分为区位优势区、人口密集区、疫情多发区等因素；将不利因素分为医院服务范围区、非建筑范围区、交通不便区等因素。通过使用GIS空间分析中的核密度分析、叠加分析、缓冲区分析等数据分析工具；重分类、栅格计算器等数据处理工具，对点要素、线要素、栅格要素进行分析处理，对适宜建造核酸检测亭的区域进行评价选取。

最后将得到的最佳选址区域进行结果验证，利用现有的核酸检测点的分布现状分析以及Supermap中15分钟核酸检测服务圈的网络分析，对我们选取的区域进行验证。验证步骤如下：①构建步行路网，出于核酸检测亭便民性质考虑，大众完成核酸检测以步行至核酸检测亭为主，则去掉不能步行的高速公路、铁路等，将其余道路构建路网。②创建候选设施点位，结合实际和前文的影响选址的各类因素，我们选取公司点位1000个、学校点位500个、居民点位1500个、疫情点位41个和公园点位272个，最终选取点位共计3313个。③选址分区，设置权值为1500（步行15分钟，每分钟步行100米）④执行验证分析，得到预选采样点数据集共1063个点对象。验证后，根据验证结果，我们会对核酸检测亭进行规划选取，为海淀区的常态化疫情建设提供建议。

3.选址结果分析

总体来说，海淀区核酸检测点数量虽然较多，但较多区域选址位置较为不合理。存在农村居民点核酸检测点位少，分布不合理；城镇核酸检测点位较多，但分布较为密集，不够均匀；以及核酸检测点位置选址不合理等问题。在规划中仍需进一步改正，以更好的满足常态化疫情状况下，人民群众的大量核酸检测需求问题。

4. 作品亮点及提升方向

   1、基于首都疫情防控的复杂性、长期性和疫情较长时期处于防控状态的可能性，坚持严防死守和精准防治十分必要。因此，根据北京市海淀区实际情况和防控需求，尽可能合理分配医疗资源建立相应数量的核酸检测站点成为研究 重点。

    2、本文通过建立北京市海淀区常态化核酸检测亭选址模型，可以为其他省市决策提供参考依据。

    3、合理核酸检测站点选址可以提高核酸检测效率，满足更多民众需求，有效缓解居民在常态化疫情下的核酸检测排长队的状况。

在本作品中，社会因素分析中的疫情现状缓冲区分析应考虑以年为时间单位的疫情点分布，更具分析价值。选址结果验证分析应结合网络分析验证和实地考察验证，提高结果可靠性。

指导老师点评

该小组的选题有很强的现实性、针对性、实用性。以2022年北京市海淀区的核酸检测点选址作为研究主题，结合实际情况设立了区位因素、社会因素和自然因素这三个准则层，并进一步细化为七个子准则层，利用AHP层次分析法分析得出北京市海淀区新增核酸检测点的适宜度分布图，并依据网络分析对其进行验证。设计文档结构合理，层次清楚，逻辑结构合理，格式规范，分析结果具有现实参考价值。对海淀区最终核酸检测点的选址阐述明确清晰，较好地运用了所学理论和有关专业知识、技术知识。结果图表简明，分析功能选择适当，地图配制美观流畅，在此过程中达到了对supermap熟练应用操作的效果。